Bustitzeko efektua, eskakizuna: HLB: 7-9
Bustitzea gainazal solido batean adsorbatutako gasa likido batek desplazatzen duen fenomeno gisa definitzen da. Desplazamendu-ahalmen hori hobetu dezaketen substantziei bustitzaile deritze. Bustitzea, oro har, hiru motatan sailkatzen da: kontaktu-bustitzea (itsaspen bidezko bustitzea), murgiltze-bustitzea (murgiltze-bustitzea) eta zabaltze-bustitzea (hedatzea). Horien artean, zabaltzeak bustitzeko estandar gorena adierazten du, eta zabaltze-koefizientea askotan sistema desberdinen arteko bustitze-errendimendua ebaluatzeko adierazle gisa erabiltzen da. Horrez gain, kontaktu-angelua ere bustitzearen kalitatea epaitzeko irizpide bat da. Gainazal-aktiboek fase likido eta solidoen arteko bustitze-maila kontrolatzeko erabil daitezke.
Pestiziden industrian, formulazio granular eta hauts bihurgarri batzuek gainazal-aktibo kopuru jakin bat ere badute. Haien helburua pestizidaren atxikimendua eta metatze-kopurua hobetzea da helburuko gainazalean, askapen-tasa bizkortzea eta osagai aktiboen hedapen-eremua zabaltzea baldintza hezeetan, horrela gaixotasunak prebenitzeko eta tratatzeko eraginkortasuna hobetuz.
Kosmetikoen industrian, surfaktanteek emultsionatzaile gisa jokatzen dute eta ezinbesteko osagaiak dira larruazala zaintzeko produktuetan, hala nola kremetan, ukenduetan, aurpegiko garbitzaileetan eta makillaje-kentzaileetan.
Mizelak eta disolbagarritasuna,eskakizunak: C > CMC (HLB 13–18)
Gainazal-aktibo molekulak mizelak eratzeko elkartzen diren kontzentrazio minimoa. Kontzentrazioa CMC balioa gainditzen duenean, gainazal-aktibo molekulak egitura esferikoetan, hagaxka itxurakoetan, lamelar itxurakoetan edo plaka itxurakoetan antolatzen dira.
Disolbagarritze-sistemak oreka termodinamikoko sistemak dira. Zenbat eta CMC txikiagoa eta zenbat eta asoziazio-maila handiagoa, orduan eta handiagoa da gehigarrien kontzentrazio maximoa (MAC). Tenperaturak disolbagarritasunean duen eragina hiru alderditan islatzen da: mizelen eraketan, disolbagarrien disolbagarritasunean eta surfaktanteen disolbagarritasunean eragiten du. Surfaktante ionikoen kasuan, haien disolbagarritasuna nabarmen handitzen da tenperatura igotzen den heinean, eta bat-bateko igoera hori gertatzen den tenperaturari Krafft puntua deitzen zaio. Zenbat eta handiagoa izan Krafft puntua, orduan eta txikiagoa da mizelen kontzentrazio kritikoa.
Polioxietilenozko gainazal-aktibo ez-ionikoen kasuan, tenperatura maila jakin batera igotzen denean, haien disolbagarritasuna nabarmen jaisten da eta prezipitazioa gertatzen da, disoluzioa uholde bihurtzen duena. Fenomeno horri lainotzea deritzo, eta dagokion tenperaturari laino-puntua deritzo. Polioxietilenozko kate-luzera bera duten gainazal-aktiboen kasuan, hidrokarburo-katea zenbat eta luzeagoa izan, orduan eta laino-puntua txikiagoa da; alderantziz, hidrokarburo-kate-luzera bera izanik, polioxietilenozko katea zenbat eta luzeagoa izan, orduan eta laino-puntua handiagoa da.
Substantzia organiko ez-polarrek (adibidez, bentzenoak) oso disolbagarritasun txikia dute uretan. Hala ere, sodio oleatoa bezalako gainazal-aktiboek bentzenoaren uretan disolbagarritasuna nabarmen hobetu dezakete, disolbagarritasun deritzon prozesuari. Disolbagarritasuna ohiko disoluziotik desberdina da: disolbatutako bentzenoa ez dago uniformeki sakabanatuta ur molekuletan, oleato ioiek eratutako mizelen barruan harrapatuta baizik. X izpien difrakzio-ikerketek baieztatu dute mizela mota guztiak maila desberdinetan hedatzen direla disolbagarritasunaren ondoren, disoluzio orokorraren propietate koligatiboak ia aldatu gabe mantentzen diren bitartean.
Uretan gainazal-aktiboen kontzentrazioa handitzen den heinean, gainazal-aktiboen molekulak likidoaren gainazalean pilatzen dira geruza monomolekular trinko eta orientatu bat osatzeko. Fase masiboan dauden molekula soberakinak elkartzen dira, beren talde hidrofoboak barrurantz begira dituztela, mizelak eratuz. Mizelen eraketa hasteko behar den gutxieneko kontzentrazioa mizelen kontzentrazio kritikoa (CMC) bezala definitzen da. Kontzentrazio horretan, disoluzioa portaera idealetik aldentzen da, eta inflexio-puntu nabarmen bat agertzen da gainazaleko tentsioaren eta kontzentrazio-kurban. Gainazal-aktiboen kontzentrazioa gehiago handitzeak ez du gainazaleko tentsioa murriztuko; horren ordez, fase masiboan mizelen hazkunde eta biderketa jarraitua sustatuko du.
Gainazal-aktibo molekulak disoluzio batean sakabanatu eta kontzentrazio-atalase espezifiko batera iristen direnean, monomero (ioi edo molekula) indibidualetatik mizela izeneko agregatu koloidalak sortzen dira. Trantsizio honek disoluzioaren propietate fisiko eta kimikoetan aldaketa bortitzak eragiten ditu, eta hori gertatzen den kontzentrazioa CMC da. Mizelen eraketa prozesuari mizelizazio deritzo.
Surfaktante-aktiboen disoluzio urtsuetan mizelen eraketa kontzentrazio-menpeko prozesua da. Disoluzio oso diluituetan, ura eta airea ia kontaktu zuzenean daude, beraz, gainazaleko tentsioa apur bat baino ez da jaisten, ur puruaren antzekoa mantenduz, eta oso surfaktante-molekula gutxi daude sakabanatuta fase masiboan. Surfaktante-aktiboen kontzentrazioa neurriz handitzen den heinean, molekulak azkar itsasten dira uraren gainazalean, uraren eta airearen arteko kontaktu-eremua murriztuz eta gainazaleko tentsioaren jaitsiera handia eraginez. Bitartean, fase masiboko surfaktante-molekula batzuk elkartzen dira beren talde hidrofoboak lerrokatuta, mizela txikiak eratuz.
Kontzentrazioa igotzen jarraitzen duen heinean eta disoluzioak saturazio-adsorziora iristen den heinean, molekula-film trinko bat sortzen da likidoaren gainazalean. Kontzentrazioa CMC-ra iristen denean, disoluzioaren gainazal-tentsioa bere balio minimoa da. CMC-tik harago, gainazal-aktiboen kontzentrazioa handitzeak ia ez du eragiten gainazal-tentsioan; horren ordez, fase masiboko mizelen kopurua eta tamaina handitzen ditu. Orduan, disoluzioa mizelek menderatzen dute, nanohautsen sintesian mikroerreaktore gisa balio dutenak. Kontzentrazioa handitzen jarraitzen duen heinean, sistema pixkanaka egoera kristalino likido batera igarotzen da.
Gainazal-aktiboen disoluzio urtsu baten kontzentrazioa CMCra iristen denean, mizelen eraketa nabarmenagoa da kontzentrazioa handitu ahala. Hori gainazaleko tentsioaren eta kontzentrazio logaritmikoaren kurbaren inflexio-puntu batek ezaugarritzen du (γ–log c kurba), disoluzioan propietate fisiko eta kimiko ez-idealen agerpenarekin batera.
Gainazal-aktibo ionikoen mizelek gainazaleko karga handiak dituzte. Erakarpen elektrostatikoaren ondorioz, kontraioiak mizelaren gainazalera erakartzen dira, karga positibo eta negatiboen zati bat neutralizatuz. Hala ere, mizelek egitura oso kargatuak eratzen dituztenean, kontraioiek eratutako atmosfera ionikoaren atzerapen-indarra nabarmen handitzen da, nanohautsen dispertsagarritasuna doitzeko erabil daitekeen propietatea. Bi arrazoi horiengatik, disoluzioaren eroankortasun baliokidea azkar gutxitzen da CMCtik haragoko kontzentrazioa handitzen den heinean, eta horrek puntu hau metodo fidagarri bihurtzen du gainazal-aktiboen mizelaren kontzentrazio kritikoa zehazteko.
Gainazal-aktibo ionikoen mizelen egitura normalean esferikoa da, hiru zatiz osatua: nukleo bat, oskola eta geruza bikoitz elektriko lauso bat. Nukleoa hidrokarburo kate hidrofoboz osatuta dago, hidrokarburo likidoen antzekoak, gutxi gorabehera 1 eta 2,8 nm arteko diametroarekin. Buru polarreko taldeen ondoan dauden metileno taldeek (-CH₂-) polaritate partziala dute, ur molekula batzuk nukleoaren inguruan mantenduz. Horrela, mizelaren nukleoak...Harrapatutako ur kantitate handia dago, eta -CH₂- talde hauek ez daude guztiz integratuta hidrokarburo likido itxurako nukleoan, baizik eta mizela oskola ez-likidoaren parte dira.
Mizela-oskola mizela-ur interfazea edo gainazaleko fasea bezala ere ezagutzen da. Ez du mizelen eta uraren arteko interfaze makroskopikoari egiten erreferentzia, baizik eta mizelen eta gainazal-aktibo monomerikoaren ur-disoluzioaren arteko eskualdeari. Gainazal-aktibo ionikoen mizelen kasuan, oskola geruza bikoitz elektrikoaren barneko Stern geruzak (edo adsorzio-geruza finkoak) osatzen du, 0,2 eta 0,3 nm arteko lodierarekin. Oskolak ez ditu gainazal-aktiboen buru ionikoen taldeak eta lotutako kontraioien zati bat bakarrik, baita ioi horien hidratazioari esker hidratazio-geruza bat ere. Mizela-oskola ez da gainazal leuna, baizik eta interfaze "zakarra" bat, gainazal-aktibo monomero molekulen mugimendu termikoak eragindako gorabeheren ondorioz.
Ur-ez diren (olio-oinarritutako) inguruneetan, non olio-molekulak nagusi diren, gainazal-aktiboen talde hidrofiloak barrurantz biltzen dira nukleo polar bat osatzeko, eta hidrokarburo-kate hidrofoboek, berriz, mizelaren kanpoko geruza osatzen dute. Mizela mota honek alderantzizko egitura du ohiko mizela urtsuekin alderatuta, eta, beraz, alderantzizko mizela deitzen zaio; aldiz, uretan sortutako mizelak mizela normalak dira. 4. irudiak gainazal-aktiboek ur-ez diren disoluzioetan eratutako alderantzizko mizelen eskema-eredu bat erakusten du. Azken urteotan, alderantzizko mizelak asko erabili dira nanoeskalako sendagai-eramaileen sintesian eta prestaketan, batez ere sendagai hidrofiloak kapsulatzeko.
Argitaratze data: 2025eko abenduaren 26a